Диффузия нерастворимого углерода в оксидах циркония

Для интервала температур 900–1000$^\circ$С получены значения коэффициентов диффузии нерастворимого углерода в оксидах циркония. Данные по диффузии нерастворимых примесей отсутствуют в литературе, они актуальны для теории диффузии и ядерных технологий. Меченые атомы $^{13}$С вводились в оксиды с помощью ионной имплантации, и исследовалась кинетика их выхода из образцов при отжиге на воздухе. Измерения выполнены с помощью методик ядерного микроанализа и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Энергия активации диффузии составила 2.7 эВ, а значения коэффициентов диффузии углерода оказались примерно на шесть порядков ниже, чем для самодиффузии кислорода в этих же системах. Полученный результат является показателем сильной аномалии диффузионных свойств углерода в оксидах. Как следствие, оксиды циркония противопоказаны для их использования в некоторых ядерных технологиях, в частности, в качестве материала источников для ускорителей короткоживущих изотопов углерода.